結構化數據輸入的新研究
*A.M. van Ginneken, *M. de Wilde
**包含飛(摘譯)
*荷蘭,鹿特丹, Erasmus大學,醫(yī)學信息學教研室
**上海中醫(yī)藥大學，中醫(yī)學信息化-標準化研究室
摘要 本文描述了結構化數據輸入(SDE)的哲學思考，知識模型和知識編輯器、概念庫，和SDE的功能、模板、有效性檢查等有關技術及其界面，最后討論用戶個性化和介紹了當前的發(fā)展現狀。
關鍵詞 電子病歷 醫(yī)學信息學 知識工程 標準化
(一) 結構化輸入：一個悖論
傳統(tǒng)的結構化數據輸入(SDE)方法是紙張表格式的。人們?yōu)檫@種傳統(tǒng)方式開發(fā)了電子版，并提供輸入檢查，檢查數字數據的有效性和提高數據的完整性等先進功能。但這種固定排版表格在較小的學科領域,數據需求比較固定和簡單的部門是有效的。對較大的學科，及信息需求多變難以預測的部門，固定格式就成為累贅。內科和兒科是典型的那種學科。需要幾十個甚至幾百個表格，有的病人還需不同的一組次級表格。而且一般還缺乏通覽的功能,用戶只能看到在顯的表格。除了用戶方面的不便以外，維護和適應用戶問題也非常困難。由于格式刻板，固定不變，覆蓋面小，故一般用于數據類型較少，按常規(guī)收集數據的部門或研究項目中。需附加的數據則仍用自由文本輸入。
一些程序采取較為動態(tài)的方式并提供有限的控制詞匯庫(controlled vocabularies),以菜單或一組模板(template)的形式提供預定義的描述性選項(predefined descriptive options)。所謂動態(tài)是指所提供的描述體征和癥狀的選項對應于當前正在處理的問題。如 PEN&PAD, IMR-E, Ivory, Pure MD, Purkinje, 和A.M. van Ginneken等開發(fā)的內分泌學病歷系統(tǒng)的原型。這些系統(tǒng)所覆蓋的領域范圍和內容的詳盡程度不同：一些系統(tǒng)用概念-屬性-值(concept–attribute–value)模型,而補充的細節(jié)(additional detail)以自由文本的方式輸入。IMR-E提供的模板的基礎是一些經選擇的癥狀。Purkinje則用樹狀層次結構，可根據要求的詳盡程度逐級擴展。固定格式和動態(tài)程序的優(yōu)缺點可歸結如下，前者方便快速數據輸入，但過分受限于內容范圍；后者可變性較大，信息量較大的數據所需瀏覽量(nevigation)太大，用戶的”選擇-決定”的工作量過大；
總之，悖論在于醫(yī)生希望在一個表中能輸入任何數據。所以問題的實質是有效性必以犧牲可變性為代價，而可變性將會犧牲有效性，二者能否統(tǒng)一？
(二) 哲學思考
我們的哲學是電子病歷（CPR）應有公共基本數據結構但同時其覆蓋內容可根據需要“量體裁衣”。公共結構應與專業(yè)無關，即描述數據的屬性對所有專業(yè)是統(tǒng)一的。如實驗室報告應包括檢驗類型、結果值、單位、正常值范圍。例如對于血糖濃度測定的報告，無論是外科醫(yī)生還是內科醫(yī)生申請均無差別。又例如，藥物處方均有藥名、劑量和每天用藥次數等項目。與臨床專業(yè)無關的數據用直接模型:屏幕上的字段與表中的屬性一一對應的直接關系。這種直接模型比較簡單但也較呆板:內容的任何改變都要求數據庫和軟件作相應的修改。因此，數據變化很少的專業(yè)可首選這種直接模型。
有些數據是專業(yè)依賴性的，也即不同的專科應用不同的數據項，如心臟科的病歷與矯形外科的病歷大相徑庭。當前癥狀記錄，物理檢查，放射科報告，內分泌科報告，病理報告等也是如此。但為了內容的可適性(flexibility)，基本結構應是非內容依賴性的。我們選擇樹狀結構，不僅能表達病人數據，而且能表達任何描述性信息。每個結點表示一個概念，其子樹則表示其描述。然而，樹狀數據模型并不反映‘父子系列’的抽象內容。每個結點所指的概念必需“告以”解釋這種內容。因為附加了這一解釋步驟，所以稱其為間接模型。間接模型的可適性的關鍵是內容的可擴展性和不斷發(fā)展性且無須改變數據庫和軟件。
圖 1. 間接模型.知識庫和病人數據庫的內容更新無須更新程序
ORCA(Open Record for CAre)是兼有專業(yè)獨立性和非獨立性數據并以直接和非直接數據模型實現的通用CPR的原型。該程序的采集結構化數據的非直接部分的用戶界面是動態(tài)的,但直覺性和高效性欠缺。高效性和可適應性的結合是一個嚴峻的挑戰(zhàn)，因此我們把研究重點放在專業(yè)依賴性數據的SDE上。這一SDE是全新的設計模塊，在數據錄入時利用知識庫指導。以下介紹此SDE的知識模型，知識編輯器及用戶界面。
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